建筑節(jié)能技術(shù)在住宅中的應(yīng)用

曹 輝

長江大學城市建設(shè)學院（434023）

隨著我國工業(yè)發(fā)展和城市化進程加快,能源供應(yīng)緊張已嚴重制約了經(jīng)濟建設(shè)和人民生活水平的進一步提高。建筑作為能耗大戶，其能耗量占到全國總能耗30%以上，高消耗必然帶來高污染，因此建筑成為節(jié)能減排的重點對象。我國建筑節(jié)能從上個世紀90年代開始，就在居住建筑設(shè)計中開始推行節(jié)能工作,制定了《建筑節(jié)能“九五”計劃和2010年規(guī)劃》,提出了建筑節(jié)能分三步走的奮斗目標,第一步是從1996年開始,在原有住宅能耗水平(1981年住宅能耗水平)的基礎(chǔ)上節(jié)能30%;第二步是從2000年年末開始,再節(jié)能30%,即在原有住宅能耗的基礎(chǔ)上節(jié)能50%;第三步是到2005年,再節(jié)能30%,即在原有的基礎(chǔ)上節(jié)能65%。為實現(xiàn)這一建筑節(jié)能目標,先后編制了《建筑節(jié)能設(shè)計標準(采暖居住建筑部分)》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》和《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,而部分省、市也相應(yīng)的制定了實施細則和管理辦法,這些法規(guī)的出臺可以說為我國的建筑節(jié)能開展提供了保障。圍繞建筑節(jié)能，各項新技術(shù)和新材料突飛猛進的發(fā)展，本文就建筑節(jié)能相關(guān)技術(shù)和措施談一下體會。

1 圍護結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能

1.1 外墻的保溫

外墻的外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫技術(shù)不僅適用于新建的結(jié)構(gòu)工程,也適用于舊樓改造,適用范圍廣,技術(shù)含量高;外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè),能夠保護主體結(jié)構(gòu),延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,有利于室溫保持穩(wěn)定,提高了居住的舒適度。

1.2 外窗的節(jié)能

傳統(tǒng)的單層窗的保溫、隔熱性能差。如果采用中空玻璃窗，單層雙玻璃或雙層窗,通過增加玻璃的層數(shù)或空氣間層，能夠減少外窗的傳熱系數(shù)、降低建筑能耗,達到節(jié)能的目的。采用塑鋼門窗不僅防噪隔聲功能顯著，防雨水滲漏能力強，空氣滲透量小，更主要的是塑鋼門窗的導(dǎo)熱系數(shù)極低，隔熱效果優(yōu)于鋁材1 250倍,在采暖和制冷上,能耗要低30%～50%，室內(nèi)空調(diào)的啟動次數(shù)明顯減少，耗電量也顯著減少。

2 充分利用市政管網(wǎng)的壓力

城市給水管網(wǎng)的余壓,一般可以滿足建筑低層的用水壓力，應(yīng)充分利用這部分水頭。有的工程因為修建貯水池，而放棄使用市政管網(wǎng)的可資用壓力,這是能源的浪費，不可取。最好是建筑下部幾層采用市政余壓供水,上部進行二次加壓，上下分區(qū)供水，兩個分區(qū)之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)管，當市政管網(wǎng)停水時，可由屋頂水箱供水。

3 建筑中水的利用

研究表明人們?nèi)粘Ｉ钣盟挥屑s40%直接與身體接觸，如飲用、烹飪、洗滌等，這部分用水必須達到生活飲用水標準,除此以外的其他用水，則無需達到如此高的水質(zhì)標準，中水因處理費用比生活飲用水低廉，就近輸送節(jié)約管線，成為節(jié)約用水的新思路。在建筑單體中采用糞便污水、廚房廢水與其他生活廢水分流，糞便污水、廚房廢水直接進入市政管網(wǎng)，其他優(yōu)質(zhì)排水如盥洗廢水、淋浴廢水、洗衣廢水收集起來作為中水的水源,因此中水的利用是建筑節(jié)水節(jié)能新的切實有效的途徑。

4 雨水的利用

雨水由于受氣候條件影響較大,多年來未受足夠的重視，人們把更多的注意力放在解決雨水排放問題上,使之白白的流失。雨水的利用可分為直接利用和作為中水的補充水源。建筑樓頂設(shè)置有專門用于收集雨水的蓄水池,直接或者稍加處理 (沉淀和過濾)用于沖洗廁所，由于我國居民的主要居住方式是大規(guī)模公寓式建筑,而不是像發(fā)達國家的單體別墅,因此單靠屋面收集雨水遠遠不夠。在住宅小區(qū)、學校、工廠應(yīng)發(fā)展雨水集蓄工程。在降雨充沛的城市，應(yīng)采用排水分流制，以便于收集使用雨水。

5 太陽能的應(yīng)用

太陽能是取之不盡、用之不竭且無污染、清潔的可再生能源,而我國是太陽能資源十分豐富的國家,2/3的國土面積年日照在2 200 h以上,年輻射總量大約在每年3 340～8 360 MJ/m2。太陽能的使用既免費,又不需運輸,對環(huán)境也無任何污染。

5.1 太陽能用于熱水系統(tǒng)

目前已有不少省市對多層、小高層強制實行太陽能集中熱水系統(tǒng)，如深圳市2006年率先出臺《深圳經(jīng)濟特區(qū)建筑節(jié)能條例》，首推十二層以下的住宅建筑必須安裝太陽能熱水系統(tǒng)，為推進城市建筑可再生能源規(guī)模化應(yīng)用奠定了法律基礎(chǔ)。國內(nèi)較為成熟和常見的太陽能與建筑一體化組合模式有:集中集熱、集中供熱，集中集熱、分戶供熱，分戶集熱、分戶供熱等三種形式。太陽能熱水系統(tǒng)一年中大部分時間都能提供滿足要求的熱水,在冬季連續(xù)陰雨雪天氣的情況下，需增加輔助加熱設(shè)施。

5.2 太陽能用于冬季采暖

太陽能地板輻射采暖是一種以采集的太陽能作為熱源，通過敷設(shè)于地板中的盤管加熱地面進行供暖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以整個地面作為散熱面,其輻射換熱量約占總換熱量的50%以上。因此，太陽能地板輻射采暖越來越受到人們的關(guān)注。地板輻射采暖以低溫熱水為工質(zhì)，通過管路強制循環(huán)系統(tǒng)將適當溫度(不超過60℃)的熱水導(dǎo)入預(yù)埋在地板下的地暖管道,將熱量以輻射和對流的形式傳遞到室內(nèi)物體和人體上，實現(xiàn)均勻的室內(nèi)溫度分布。由于太陽能自身的熱密度低，十分適用于地板采暖的熱源。地板采暖方式要求的室內(nèi)設(shè)計溫度比散熱器方式低2～3℃，可節(jié)能20%～30%；而且輻射采暖易于保證室內(nèi)溫度分布比較均勻，溫度梯度小，輻射供暖是一種衛(wèi)生條件和舒適標準都比較高的供暖方式，其舒適性優(yōu)于常規(guī)采暖。

5.3 太陽能用于空調(diào)系統(tǒng)

在夏季，太陽能集熱器加熱的熱水首先進入儲水箱，當熱水溫度達到一定值時,從儲水箱向吸收式制冷機組提供熱媒水；從吸收式制冷機流出并以降溫的熱水回流到儲水箱，再由太陽能集熱器加熱成高溫水;吸收式制冷機組產(chǎn)生的冷媒水流到空調(diào)箱（或分機盤管），以達到制冷空調(diào)的目的。當太陽能不足以提供高溫的熱媒水時,可由輔助熱源補充熱量。在冬季,同樣先將太陽能集熱器加熱的熱水進入儲水箱，當熱水溫度達到一定值時，從儲水箱直接向空調(diào)箱（或分機盤管）提供熱水，以達到供熱采暖的目的。當太陽能不能滿足室內(nèi)要求時，由輔助熱源補充熱量。在非空調(diào)季節(jié)，只要將太陽能集熱器加熱的熱水直接通向生活熱水儲水箱中的換熱器,通過換熱器就可把儲水箱中的冷水逐漸加熱以供使用。太陽能溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)具有夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活熱水等多項功能，目前在世界各國應(yīng)用較為廣泛。不過由于我國目前尚未實現(xiàn)小型溴化鋰吸收式制冷機的商品化生產(chǎn),這就在一定程度上限制了太陽能吸收式空調(diào)在住宅建筑的推廣應(yīng)用。

6 供熱分戶計量

分戶采暖系統(tǒng)是每戶配有專用熱量表,以住宅建筑的戶(套)為單位設(shè)置的采暖系統(tǒng)，并按供暖熱用戶實際消耗熱量交納采暖費,它具有每戶獨立調(diào)節(jié)和熱量能夠直接計量的功能。系統(tǒng)管道敷設(shè)在用戶室內(nèi),可以明設(shè),可以暗設(shè),不穿越樓板,用戶之間互不干擾;系統(tǒng)可以設(shè)同程系統(tǒng),也可以設(shè)異程系統(tǒng),系統(tǒng)形式靈活多變,以適應(yīng)用戶的不同需求;在用戶入口處,可設(shè)置熱量表,進行熱量計量。分戶采暖系統(tǒng)之間雖然相對獨立,但又相互組成一個有機的統(tǒng)一整體,進行宏觀調(diào)節(jié)。

7 結(jié)語

建筑節(jié)能各項技術(shù)的應(yīng)用在我國開展時間并不長，通常都是對新建建筑提出節(jié)能的要求,對既有建筑的節(jié)能改造開展的力度遠遠不夠。隨著環(huán)境和資源的壓力，住宅建筑節(jié)能及相關(guān)成套技術(shù)體系必將越來越成熟，更多的節(jié)能、綠色健康的住宅建筑將會展現(xiàn)在人們面前。